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电子は一つ一つが微小な磁石としての性质をもちます。例えば、物质中に无数に含まれるこの微小な磁石の向きが揃うと、物质全体が磁石としての性质を帯び、モーターやハードディスクなど様々な用途に活用することができます。私たちの目に见える世界では、二つのコンパスを近づけると、片侧のコンパスの狈极がもう一方のコンパスの厂极に近づくように回転します。したがって、磁石は二つのコンパスを结ぶ方向に平行になろうとします。これはコンパス型の相互作用と呼ばれます。しかし、电子の持つ微小な磁石の世界では、磁石の方向は磁石の位置関係に依存しないことが知られていました。

© Kenya Ohgushi. ポストペロブスカイト型化合物CaIrO₃の磁気构造。磁気モーメントは、J₁と记す贬别颈蝉别苍产别谤驳型の相互作用により反平行に、J₂と记す量子コンパス型の相互作用により平行に秩序化する。

今回、东京大学物性研究所大串研也特任准教授のグループは、理化学研究所、高辉度光科学研究センターの研究者と共同で、颁补滨谤翱3という物质の中では电子の微小な磁石の间でもコンパス型の相互作用が働いていることを、明らかにしました。コンパス型の相互作用が実験的に明らかになったのは、世界で初めてのことです。理论的には、コンパス型の相互作用が働く磁石を持つ电子をうまく并べることによって、量子コンピュータ（スーパーコンピュータよりはるかに処理速度の速い次世代コンピュータ）に利用可能なスピン液体が実现することが予言されており、本研究はその実现可能性を大きく広げるものです。

プレスリリース

论文情报

Kenya Ohgushi, Jun-ichi Yamaura, Hiroyuki Ohsumi, Kunihisa Sugimoto, Soshi Takeshita, Akihisa Tokuda, Hidenori Takagi, Masaki Takata, Taka-hisa Arima,
“Resonant X-Ray Diffraction Study of the Strongly Spin-Orbit-Coupled Mott Insulator CaIrO₃”,
Biomaterials Online Edition: 2013/5/25(Japan time), doi: 10.1103/PhysRevLett.110.217212.

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